LTP und Proteinbiosynthese

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Hallo!

Auch wenn ich mich hier eigentlich auf die bei der Aplysia beobachtete Langzeitbahnung beziehe, kann man das sicher auch etwas allgemeiner fassen: Es geht darum, wie die strukturelle Veränderung der Synapse in Folge eines Lernprozesses dauerhaft aufrecht erhalten wird. Ich nehm mal an, dass hier deutliche Parallelen zur LTP vorliegen. Aber mal von vorne, zum korrigieren:

Wird die präsynaptische (axonale) Endigung eines sensorisches Neurons durch einen modulatorischen Transmitter wie Serotonin stimuliert, so erhöht sich die cAMP-Konzentration was zu einer kurzfristig erhöhten Transmitterausschüttung führt, wodurch das nachgeschaltete motorische Neuron also stärker erregt wird.
Wenn lang genug mit Serotonin stimuliert wird, wird die cAMP-Konzentration so groß, dass eine "nachgeschaltete" Proteinkinase ebenfalls häufig genug aktiviert wird, dass aufgrund ihrer hohen Konzentration einzelne dieser Moleküle zum Zellkern wandern können und dort eine Transkription auslösen.
Die gebildete mRNA wandert nun zu allen Synapsen, jedoch entfaltet sie nur in Gegenwart eines bestimmen Proteins (CPEB) die Wirkung, die Synapse strukturell zu verändern (hier: zu verstärken). Dieses Protein wird an jeder Synapse der Zelle dauerhaft gebildet, jedoch tritt es nur dann in seine aktive Form über, wenn die präsynaptische Endigung intensiv mit Serotonin stimuliert wird. Die strukturelle Verstärkung der Synapse tritt also nur dort auf, wo es "nötig" ist.

Für die Aufrechterhaltung der strukturellen Veränderung ist wohl die prionenartige Eigenart des CPEB-Proteins wichtig, welches - einmal gebildet - sich selbst erhält, indem es inaktive CPEB-Proteine in aktive umwandelt. Wenn dies aber vön Nöten ist, bedeutet das, dass auch die ständige Transkription erfolgen muss, um die verstärkte Synapse zu erhalten? Schließlich wird die einmal gebildete mRNA wohl recht schnell wieder degeneriert und ist damit nicht mehr verfügbar.

Ich hoffe, das ist nicht so unübersichtlich wie ich denke...

Gruß

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Hi,

LTP spielt auch bei uns beim Lernen eine Rolle.
Besonders wichtig sollen hier die NMDA- Rezeptoren sein.

Diese NMDA Rezeptoren sind unspezifische Kationenkanäle, die unter anderem Ca2+ durchlassen und durch Bindung von Glutamat aktiviert werden. Normalerweise sind aber die NMDA- Rezeptoren durch Mg2+ blockiert. Erst bei Vordepolarisation (z.B. durch Glutamatbindung an AMPA Rezeptoren (ebenfalls Kationenkanäle allerdings weniger effektiv) werden die NMDA Kanäle aktivierbar.

Wenn wir jetzt etwas Lernen, dann werden bestimmte Neurone hochfrequent erregt. Die postsynaptischen Potentiale addieren sich dann. Irgendwann öffnen sich dann die NMDA- Kanäle und lassen eine vergleichsweise größe Menge Ca+ in die Zelle.

Ca+ hat jetzt eine aktivierende Wirkung auf unterschiedliche Proteinkinasen und Transkriptionsfaktoren, weodurch die Proteinbiosynthese gesteigert wird.
Die gesteigerte Proteinbiosynthese führt zum Einbau von mehr Rezeptoren (die Zelle wird ,,erregbarer) und Ausbildung von mehr Synapsen. Dadurch reagiert die Zelle besser.

Wenn die Synapse längere Zeit nicht mehr ausreichend aktiviert weird,kehrt sie aber zum ,,Normalzustand" zurück und wir vergessen. Da greift dann das Prinzip " use it or lose ist.

Das Gegenteil dazu ist die LTD. Verantwortlich dafür ist wohl der geringere Einstrom von Ca2+ durch NMDA Kanäle und die Aktivierung von Phosphatasen woduzrch unter anderem die proteinbiosynthese von Rezeptoren heruntergesetzt wird und es netto zumVerlust von Synapsen und Rezeptoren kommt.

Serotonin ist glaube ich im ZNS ein wichtiger Kotransmitter erregender Synapsen und müsste daher ähnliche Effekte wier das Glutamat haben.

Generell ist so eine Synapse wohl ständig im Umbau begriffen und kann heute effektiver als morgen sein oder umgekehrt.

Warum wir uns aber manchmal Jahre oder Jahrzehnte später an Lieder oder Gedichte erinnern können, die wir seitdem nicht mehr gehört haben, ist noch nicht geklärt.

LG Firelion

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Vielen Dank für deine Antwort, Firelion!

Die LTP im Säugerhirn beziht sich im geschilderten Fall aber auf die Postsynapse, wenn ich daas richtig sehe. Gibt es hier einen mit der Langzeitbahnung vergleichbaren Effekt, der sich präsynaptisch abspielt?

Im Falle der Aplysia ging es ja zum einen um die kurzfristige Verbesserung der Synapsen (ehöhter Transitterausstoß) und zum anderen um die langfristige Verbesserung (strukturelle veränderung). Allerdings beruhen wohl beide Prozesse auf dem gleichen Mechanismus: Serotonin dient als modulierender Transmitter für die Konsolidierung - serotonerger Rezeptor wird aktiviert --- cAMP wird präsynaptisch angereichert --- Proteinkinase wird aktiviert --- Proteinkinase stimuliert erhöhte Transitterausschüttung oder wandert zum Zellkern. Die Frage ist nun, ob letzteres immer wieder geschehen muss, damit die strukturelle Konsolidierung bestehen bleibt. Praktisch würde das dann so aussehen, dass man das gelernte ab und zu wiederholen muss, auch wenn man es sich schon vor Monaten intensiv eingeprägt hat. Und genau das erscheint mir fraglich.

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Über Aplysia weiß ich leider nichts.

Aber das mit dem konstanten Lernen ist leider zutreffend.
Oder weißt du noch alle Daten aus allen deinen Geschichtsklausure von vor drei Jahren auswenig? Oder alle Reaktionsgleichungen, die du jemals gelernt hast? Oder alle Gedichte?

Allerdings muss irgendetwas im Gehirn passieren, was dafür sorgt dass wenn du das selbe Thema Jahre später wiederholst du es leichter wieder drauf hast als beim ersten Mal.

(Jedenfalls hoffe ich es ganz stak, dassdas Kampflernen nicht ganz umsonst war Augenzwinkern

)

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Ja, der Knackpunkt ist wohl wirklich das erleichterte Wiedererlernen. Auch interessant ist das Wiedererkennen: ich mag mich ja nicht die Autowerbung erinnern, die vor fünf Jahren mal ich Fehrnsehen lief, aber ganz sicher erkenne ich sie wieder, wenn ich sie jetzt sehe. Vielleicht ist das ein ähnliches Phänomen. Spuren bleiben fast immer zurück.
Das das physiologische Korrelat hier aber eine permanente Genexpression ist, die irgendwann einmal "eingeschaltet" wurde (beim ersten Lernen) kann ich mir schwer vorstellen.

Der Grund, warum ich das überhaupt in Erwägung gezogen habe, war eigentlich das oben genannte Protein CPEB, dass in seiner inaktiven Form wohl ständig in der Präsynapse gebildet wird. Wird es einmal aktiviert (durch intensive Stimulation durch einen modulierenden Transmitter), so bringt ganz ähnlich den Prionen, die für Rinderwahnsinn verantwortlich sein sollen, andere Proteine dazu, seine Form anzunehmen. Da dieses aktive CPEB-Protein aber so wichtig für den Erhalt der strukturellen Änderung (und damit ja des Lerneffekts) sein soll, nahm ich an, dass auch ständig mRNA vohanden sein muss, die in Verbindung mit aktiviertem CPEB in den Ribosomen jene Proteine herstellt, welche letztlich für die Aufrechterhaltung der strukturellen Änderung verantwortlich sind.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

CPEB ist ein RNA-bindendes Protein, das evolutiv hochkonserviert in fast allen Organismen vorkommt. Es mediiert im Zytoplasma den mRNA-turnover, indem es z.B. an der Verlängerung des Poly(A)-Schwanzes beteiligt ist. Damit erhöht es die Stabilität der mRNA. Durch seine Bindung können aber auch Translationsinitiation oder Translationsrepression erfolgen, abhängig von seinem Phosphorylierungsstatus. Dabei ist CPEB ein Protein, dessen Spleißvarianten in einem gewebsspezifischen Muster vorkommen. Ihm wird nicht nur eine Bedeutung bei der Langzeitpotenzierung beigemessen, sondern auch in der Tumorigenese (z.B. Glioblastom oder ductales Pankreaskarzinom), der Spermatogenese, verschiedensten Signaltransduktionsprozessen uva.

Ich glaube, du stellst dir den mRNA-turnover etwas zu einfach vor. Es gibt auch immer massenhaft mRNAs, die im Zytoplasma "gelagert" werden. Dazu dienen z.B. sog. Processing-bodies, die Orte der Speicherung, aber auch der Degradation sind. CPEB kann nun die Halbwertszeit einiger mRNAs verlängern und ist daran beteiligt, sie wieder der Translation zuzuführen bzw. die Translation zu aktivieren und "effizienter" werden zu lassen.

Damit ist sein auch sein Anteil an der Potenzierung zu erklären.

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ist CPEB soetwas ähnliches wie CREB?

Das ist ein ,,starker" Transkriptionsfaktor, oder? Die von dir genannten Tumore sind soweit ich weiß ziemlich bösartig.

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Uns wurde in der Neurophysiovorlesung gesagt, dass das mit dem dauerhaften Lernen bzw Langzeitgedächtnis noch nicht verstanden ist.
Ich denke der molekulare Mechanismus wird unter anderem Neurophysiologen, Neurologen und Psychiater brennend interessieren. Aber das konkret am Menschen zu erforschen gestaltet suich wahrscheinlich schwer da man mit dem MRT nicht wirklich Synapsenaktivität zeigen kann und die wenigsten wohl freiwillig ein Elektrocorticogramm oder andere invasive Verfahren freiwillig mit sich machen lassen würden.
Das dumme ist aber das selbst bei Mäusen/Primaten nicht alles 100% auf den Menschen übertragbart ist unglücklich

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Naja,

wir als Primaten haben schon ein komplexeres Gehirn alsd so eine Schnecke. Das ist nicht abwartend gemeint.
Selbst die Motorik kann man nicht komplett übernehmen: Ein Beispiel:
bei Primaten zieht ein kleiner Teil der Neurone der Pyramidenbahn direkt zu den alpha-Motoneurone ohne verschaltet zu werden. Das gibt es außer Primaten bei keinem anderen Tier und ermöglicht unsere Feinmotorik.

Um bei Schnecken zu bleiben: Lebt Aplaysia lang genug um die Gedächtnisleitung mit der eines Primaten oder Elefanten zu vergleichen? Wie überprüft man das Gedächtnis über Jahrzehnte hinweg einer Schnecke?

Auch biochemisches ist das nicht 1:1 übertragen es gibt Stoffe, die für Mäuse ungiftig für uns aber schädlich sind. Der Stoffwechsel ist doch ein bisschen anders.

Von daher ist die Schnecke bestimmt ein toller Modellorganismus, aber ob man sich ganz genau auf einzelne Rezeptoren etc beziehen kann und sagen: Auch bei uns ist das so... das weiß ich nicht.

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Naja, zunächst einmal geht es ja um die Konsolidierungsmechanismen ganz simpler Verschaltungen. da dürfte es nicht so gravierend sein, dass das Säugerhirn bezüglich seiner Komplexität völlig anders ist als so ein paar Ganglien einer Schnecke.
Das Alter dürfte in hier der tat ein problem darstellen - wobei ich aber auch keine Ahnung habe, wie alt so ein Seehase normalerweise wird. Hab dazu spiontan auch nichts gefunden.
Was die Biochemie angeht, so kann ein mechnaimsus, wenn schon nicht direkt auf das Säugerhirn übertragbar, doch einen Hinweis darauf geben, wuie es sein könnte. Zum beispiel nimmt das Serotonin im imliziten Gedächtnis des Aplysia wohl eine ähnliche Rolle ein wie das Dopamin im Säugerhirn. In beiden Fällen ist es der, oder besser: ein modulatorischer Transitter, der den Lerneffekt auslöst.

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Wobei zumindest laut unserem Dozenten Glutamat bei uns als Haupt erregender Transmitter im ZNS (außer in der Retina, da kann es erregen oder hemmen) über die NMDA Rezeptoren auch eine wichtige Rolle spielt.

Im Schmidt, Lang, Heckmann (von 2010) beziehen sich die Herren Heckmann, Dudel, Birbauer und Schmidt) auch auf Glutamat, NMDA und von Ca2+ aktivierte Transkriptionsfaktoren unter anderem CREB). aber wirkliche Mechanismen stehen da auch nicht. Es wird lediglich erwähnt das Blockade der Proteinbiosynthese durch Antiobiotika das Kurzzeitgedächtnis unbeeinflusst lässt, während das Langzeitgedächtnis beeinträchtigt wird und deshalb die Vermutung naheliegt, dass die Proteinbuiosynthese entscheidend ist.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Bevor das hier noch ganz durcheinander geht:

Ich bezog mich in meinem letzten Beitrag auf die Konditionierung des Kiemenreflexes der Aplysia. Die Ergebnisse sind mit Sicherheit nicht 1:1 auf höhere Lebewesen übertragbar, doch bei CPEB und auch den CREBs handelt es sich um hochkonservierte Proteine. Ähnliches konnte beim Lernverhalten von Bienen, dem Lidschlussreflex des Hasen u.a. gezeigt werden, auch wenn andere Transmitter beteiligt waren. Beim Menschen scheinen tatsächlich glutaminerge Rezeptoren eine zentrale Rolle zu spielen.
Der Transkriptionsfaktor CREB kann allerdings von vielen Kinasen phosphoryliert werden, wie MAPK, PKA, CaMK und andere. Damit bildet er eine wichtige Endstrecke verschiedener Signalwege, die über CREB in die Transkription verschiedenster Gene münden, die dann für die LTP benötigt werden. Aber auch auf translationeller Ebene kann hier reguliert werden (Bsp: CPEB).

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ich meine mich zur Erinnern, dass LTD wichtig für das "motorische" Lernen des Kleinhirns ist.

Also das nicht nur gewünschte Synapsen gefördert sondern auch unerwünschte unterdrückt werden.
Ob das jetzt so ganz genau stimmt weiß ich nicht, aber ich könnte mir folgendes beim Erlernern einer neuen Bewegung vorstellen:

Bei Erregung des Kleinhirnes werden nicht nur die für die Bewegung gebrauchten Neurone sondern auch einige wenige in der Peripherie aktiviert (wie zielgenau kann ich Neurone ansteuern?). Wenn jetzt die Aktivierung der Seitenwege zu einem Bewegungsmuster führt an dessen Ende wir stürzen ist das schlecht für uns. Passiert das jetzt ein paar mal ,,lernen" werdendie an diesem Seitenweg aktiven synapsen durch LTP gehemmt, sodass der Weg irgendwann nicht mehr mitanspringt und wir die Bewegung erlernt haben.

Vielleicht werden die gebrauchten Synapsen noch durch LTP stimuliert sodass wir "doppelt" lernen.

Auch für die Habituation spielt LTP glaube ich eine wichtige Rolle.

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Hm, ja, das ganze muss man wohl immer verh#ältnismäßig sehen. LTP und LTD sind ja nur physiologische Mechanismen, die dem lernvorgang zugrunde liegen. das bedeutet aber nicht, das LTP immer zum Aufbau von Netzwerken und LTD zum Abbau führt. Wie du schon schreibst: WEnn im Kleinhinr nur die "erfolgreichen" Netzwerke gestärkt werden (LTP) so zieht das gleichzeitig eine relative Schwächung anderer Netzwerke nach sich.

Aber das erlernen von Bewegung im Kleinhirn bringt mich grad auf einen anderen Gedanken: Wenn beim Erlernen des aufrechten Gangs verschiedenes ausprobiert wird und jene Bewegungen, die Schmerzen (durch Sturz) nach sich ziehen, nicht verstärkt werden...wie geschieht das?
Vielleicht gibt es darauf ja eine simple Antwort, aber: Schmerz ist ein starker reiz, mit Schmerz lernen wir sehr effektiv. Allerdings bewirkt dieser starke Reiz ja gerade nicht, dass jene Netzwerke, die fast gleichzeitg mit dem Schmerz aktiv waren (eben die bewegungen, die zum Sturz führten) gestärkt werden, sondern das genau gegenteil. Wie aber funktioniert das?
ich glaube nicht, dass der Schmerzreiz andere netzwerke "aufbaut" und damit das für den Schmerz verantwortliche motorische Netzwerk schwächt, daher wird der Schmerz wohl direkt den Abbau des verantwortlichen motorischen Netzwerkes fördern. Doch wie?
es wird ja wohlkaum so stumpf sein, dass Schmerzbahnen im gehirn zur Ausschüttung von Stoffen führt, die vor kurzem aktive Netzwerke abbaut. das wäre ja bei weitem zu unspeziefisch - wie funktioniert das also, das Schmerz so unglaublich effektiv das vermeiden einer motorischen Leistung herbeiführt...?

(Ich bitte etwaige Unsinnigkeiten zu entschuldigen, das war jetzt einfach so runtergeschrieben.)

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Etwas diffus, was du da schreibst.....

Das "Lernen durch Schmerz" kann auf einem Vermeidungsverhalten basieren.
Der aufrechte Gang ist dafür nun kein geeignetes Beispiel, da die nötigen "Programme" im Zwischenhirn/Stammhirn/Rückenmark gespeichert werden. Es bedarf der ausreichenden vestibulären Information, fortgeschrittener motorischer Integrationsfähigkeit, einem ausgebildeten Kleinhirn sowie den ausgebildeten absteigenden Bahnen. Es gibt allerdings eine ganz interessante Beschreibung eines Nomadenvolkes, wo tatsächlich das Gehen letztendlich durch eine schmerzhafte Erfahrung gelernt wird. Als Nomade ist es nun ziemlich anstrengend, die Kinder immer mit rum zu schleppen. Dieses Volk (ich weiss nicht mehr genau, wo es lebt) hat nun einen raffinierten, ritualisierten Kult, damit die Kleinkinder (noch fast Säuglinge) laufen lernen: Zunächst werden einige Primitivreflexe erhalten, indem sie stets provoziert werden. Dann, so im Alter von etwa 2 Jahren werden die Kinder in ein "Nest" aus allerlei stacheligem Zeug gesetzt, das so unangenehm ist, dass die Kinder mit Hilfe des noch ausgprägten Schreitreflexes anfangen, aufzustehen und zu laufen. Das setzt natürlich voraus, dass vor allem der Gleichgewichtssinn ausreichend informiert ist, aber auch das wird immer wieder geübt in den komplexen Ritualen, in denen die Primitivreflexe erhalten bleiben. Das ist ein ganz interessantes Beispiel, doch der Schmerz allein macht hier gar nichts.

Kommen wir mal zu etwas alltäglicherem, wie den Umgang mit dem Messer. Nun hat jemand, der ausreichend motorisch informiert ist, das erste Mal ein Messer in der Hand, weil er etwas schnitzen möchte. Nach seiner Auffassung kommt er der selbst gestellten Aufgabe am Nächsten, wenn er mit der linken Hand das Holz festhält und mit der rechten Hand auf die linke zuarbeitet. Nun geschieht das Unvermeidliche: Er schneidet sich.
Was wird er tun? Eine Möglichkeit wäre, das auf das Messer zu schieben und es als "gefährlich" aus der hand zu legen und nie wieder anzufassen oder irgendein anderes Vermeidungsverhalten). Eine andere wäre, seinen motorischen Plan zu ändern. Das setzt voraus, dass er assoziativ denken kann und weiss, dass es nicht am Messer als solchem lag, sondern auch, dass sein Handlungsplan nicht optimal bzw. zielführend war. Nun entwirft er einen neuen motorischen Plan, er probiert herum, bis der Erfolg ihn belohnt ("trial and error").
Das wäre ein Beispiel für eine Situation, in der der Scmerz direkt mit der Handlung verknüpft ist. Man kann aber auch den Schmerz im Sinne der Konditionierung einsetzen. Das wäre das, was unsere Urgrosseltern "Erziehung" nannten.
Das Problem dabei ist, dass wir dann womöglich nicht die Handlung lernen, sondern Angst. Erst einmal erlernte Angst ist aber ein hemmschuh der Handlungsplanung. Wer Angst hat, etwas falsch zu machen, wird das garantiert tun.

Ich hoffe, dass ich damit deiner doch etwas dysregulierten Sprunghaftigkeit etwas Input geben konnte.
Hier befinden wir uns aber auf der Ebene komplexer neuronaler Netzwerke, das ist allein mit molekularen Phänomenen nicht zu erklären. Dazu müsstest du erstmal etwas intensiver in das komplexe Gebiet der Neuroanatomie und Neurophysiologie eintauchen und versuchen, die Beobachtungen aus Verhaltensforschung, Psychologie, Neurophysiologie und Anatomie miteinander zu verknüpfen zu einem praktisch handhabbaren Gefüge, das Belastungsproben standhält.

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Das Nomadenvolk ist ein interessantes Beispiel! Allerdings halte ich es für gar nicht so weit von laufenlernen in unserer Kultur entfehrnt. bei den erwähnten Nomaden scheint der Schmerz gezielt eingesetzt zu werden um den aufrechten gang "einzuleiten" während das in anderen kreisen nicht der Fall ist. Allerdings fällt jedes Kind ab und zu mal hin, wenn es laufen lernt und das ist vielleicht nicht direkt schmerzhaft, aber sicherlich doch unangenehm und geht damit in die gleiche Richtung. das Kind möchte nun nicht mehr hinfallen, weil es weiß, das das unangenehm sein kann, somit ist der Schmerz doch noch assoziativ representiert und spielt beim laufen lernen warscheinlich eine Rolle.
Allerdings stimmt es schon, das dies nicht zentral sein muss. Der aufrechte Gang bringt schließlich Vorteile mit sich. Das lernen allein aufgrund von Vermeidungsverhalten ist in diesem Fall daher bestimmt nicht ausreichend für eine Erklärung.

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Naja, Schmerz ist ein bisschen etwas "besonderes". Das fängt schon bei den Rezeptoren an: Nozirezeptoren haben zwar eine ziemlich hohe Reizschwelle, aber adaptieren einmal erregt (fast) nicht. Andere Rezeptoren feuern bei gleicher Stzimulierung iregndwann weniger frequent.
Zweitens gibt es nicht den passenden Stimulus: Photorezeptoren reagieren auf Photonen, Haarzellen auf Schwingungen, Mechanorezeptoren auf Druck oder Verformung, Chemorezeptoren auf Moleküle, Theromrezeptoren (auf nicht geklärte Art und Weise auf Temperatur...

Und Nozirezeptoren auf alles. Jeder Reize ist an einer bestimmten Intensität schmerzhaft.

Dann macht Schmerz einem auch die sonstz unbewusste Somatosensorik schlagartig bewusst. Normalerweise merkt man nicjht dass zb. der Sauerstoff oder CO2 Gehalt und die Drücke im Körper ständig überwacht werden.

Dann triggeren auch interne Schäden die Nozirezeption wie ein zu gewaltiger Hirndruck oder zu niedriger pH oder substantien die zwar intrazellulär aber normalerweise nicht im Blut vorkommen (ein Zeichen für Nekrose oder Zellschäden) oder Entzündungsmediatoren (PGE2) den Schmerz.

Schmerz ist kurz um das was dem Hirn sehr deutlicjh sagt, dass der Körper in Gefahr ist. Die Spontanasktivität der Nozirezeptoren wird einem nicht bewusst, weil das Gehirn die mit Endorphinen konstant wegblockt. Alsdo bon daher kann ich mir gut vorstellen, dass es beim Schmerz besondere Lernmechanismen gibt. Schon alleine aus Gründen der Evolution: Isst einer die grünen Beeren, die im so furchtbar Bauchweh gemacht haben trotzdem noch mal, zweugt er statisch wohl weniger Kinder als der der es beim ersten Mal verstanden hat. Bei anderen Aufgaben wie dem Lernen des Akphabets ist der Selektionsdruck nicht so hoch. Nicht nach dem ersten Mal hören, dass Alphabet herunter zu beten zu können ist in der Regel nicht tödlich.

Wie der Mechanismus genau funktioniert weiß ich nicht, aber ich vermute mal das limbische System und insbesondere der Mandelker spielen dabei eine wichtige Rolle.

Ansonsten könnte ich mir vorstellen, dass auch Dopamin wichtig ist. Wenn man beim zweiten Mal feststellt es tut so gar nicht weh ist das besser als erwartet (sogar um einiges besser) wird Dopamin freigesetzt. Und Dopamin verstärkt dann vielleicht die wirkung anderer beim Lernen wichtiger Transmitter (z.B. Glutamat) und begünstigt damit die LTP.
Aber wie gesagt, dass ist reine Spekulation.

Emotionen generell sind wichtig beim Lernen und Erinnern. Wenn einem eine Situation richtig Angst gemacht hat, vergisst man diese nicht so leicht (wenn überhaupt). Und Schmerz (zumindest starker löst Angst aus). Wenn man jetzt in eine Situation erneut gerät die man als schmerzhaft in Erinnerung behalten hat, löst das zu einem gewissen Grad, ja auch Angst aus (weil man schon die Erwartung hat: das tut weh). Und das wirkt sich dann auch ungewollt auf die Motorik aus (--> Anspannung).

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Wir haben gelernt, dass Nozirezeptoren multimodal sind. Vielleicht kommen die Unterschiedlichen Qualitäten durch Coaktivierung von anderen Rezeptortypen zu stande. Interessanterweise meinte mein Dozent sogar ein Viel zu Viel an süß würde Schmerzen auslösen. Den Mechanismus dahinter habe ich allerdings vergessen.

Fexx · Anmeldungsdatum: 05.11.2011 Beiträge: 279

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

ich gaube mich zu erinnern, dass der Schmerz durch "süß" os,otisch bedingt ist und durch Druckänderungen (Zucker zieht Wasser an -(weswegen isotonische Getränke meist viel Zucker enthälten)) mechanosensible Kanäle in Nozirezeptoren öffnet und so scherz vermittelt wird. Wie süß zu süß bei intakten Zähnen ist weiß ich aber nicht.